PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
Master's Dissertation 2005

Efeitos do recozimento térmico nas propriedades fisícas e elétricas do filme de carbeto de silício.

Author

Samir Munir Rajab

Advisor

  • Advisor Marcos Massi

Concentration Area

Física e Química dos Materiais Aeroespaciais

Defense Date

20/12/2005

Thesis Number

000540635

Abstract

Este trabalho descreve o estudo de filmes de carbeto de silício (SiC) depositados sobre substratos de silício e carbono vítreo por meio de sputtering de um alvo de SiC com pureza de 99,5%, localizado sobre o catodo magnetron de uma descarga de rádio-freqüência do gás argônio. As deposições foram realizadas variando-se a potência entre 100W e 500W, temperatura de substrato entre 100°C e 500°C e o tempo de deposição entre 15min e 60min. Durante as deposições a pressão de trabalho e a vazão argônio foram mantidas constantes em 3x10-3 Torr e 45 sccm, respectivamente. Os filmes depositados foram analisados por meio das técnicas de infra-vermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, Retroespalhamento de Rutherford (RBS), perfilometria e levantamento de curvas de capacitância em função da tensão (C-V) e condutância em função da tensão (G-V). As análises FTIR identificaram bandas características à SiC nos filmes depositados, enquanto que os espectros Raman mostraram bandas correspondentes de SiC, Si, e C amorfos, sendo que em alguns casos houve tendência à cristalização. A análise RBS mostrou que a quantidade de Si e C na maioria dos filmes estão muito próximos, apontando para filmes estequiométricos, além de detectar impurezas como N e O. A caracterização elétrica mostrou, por meio de curvas C-V e G-V, uma significante corrente de fuga na região de acumulação. A fim de se investigar uma maneira de reduzir esta corrente de fuga, parte dos filmes depositados foram submetidos ao processo de recozimento a uma temperatura de 1000°C, em atmosfera de nitrogênio, durante 60 min. Os resultados indicaram que o processo de recozimento promoveu uma drástica redução na corrente de fuga.

Keywords

Carbureto de silício Tratamento térmico Recozimento (Metalurgia) Carbono Silício Pulverização catódica Espectroscopia Raman Retroespalhamento Propriedades elétricas Propriedades físicas Filmes finos Engenharia de materiais